×

多孔弹性介质中水力相场破裂的全局-局部方法。 (英文) Zbl 1524.74398号

小结:在这项工作中,多孔介质中水力裂缝的相场模拟扩展为全局-局部方法。其中,失效行为仅在(小)局部域中进行分析。在周围介质中,求解简化的线性方程组。这两个域都与Robin类型的界面条件相耦合。局部域内的断裂被允许扩展,因此,两个子域都会随时间发生变化。这里,采用了预测-校正策略,其中局部域动态调整为当前的断裂模式。得到的框架在算法上进行了详细描述,并通过一些数值试验进行了验证。

MSC公司:

74兰特 脆性断裂
74S05号 有限元方法在固体力学问题中的应用
74层10 流固相互作用(包括气动和水弹性、孔隙度等)
65N30型 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
76S05号 多孔介质中的流动;过滤;渗流

软件:

IPACS公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] 布尔丁,B。;Chukwudozie,C。;Yoshioka,K.,水力压裂数值模拟的变分方法,SPE J.(2012),会议论文159154-MS
[2] Mikelić,A。;惠勒,M.F。;Wick,T.,通过多孔弹性介质中水力裂缝的迭代分裂进行相场建模,GEM Int.J.Geomath。,10, 1 (2019) ·Zbl 1419.74216号
[3] Mikelić,A。;惠勒,M.F。;Wick,T.,加压裂缝的准静态相场方法,非线性,28,5,1371-1399(2015)·Zbl 1316.35287号
[4] 惠勒,M。;威克,T。;Wollner,W.,加压裂缝相场方法的增强拉格朗日方法,计算。方法应用。机械。工程,271,69-85(2014)·Zbl 1296.65170号
[5] Heister,T。;惠勒,M.F。;Wick,T.,使用相场方法计算裂缝扩展的原始-对偶有源集方法和预测-校正网格自适应性,计算。方法应用。机械。工程,290466-495(2015)·Zbl 1423.76239号
[6] Heister,T。;Wick,T.,《二维和三维加压相场断裂问题的并行解、自适应性、计算收敛性和开源代码》,Proc。申请。数学。机械。,18,1,文章e201800353 pp.(2018)
[7] 辛格,N。;Verhoosel,C。;van Brummelen,E.,压力加载相场裂缝的有限元模拟,Meccanica,53,61513-1545(2018)·Zbl 1390.74169号
[8] 诺伊,N。;Wick,T.,加压和非等温扩展断裂的相场描述,计算。方法应用。机械。工程,351860-890(2019)·Zbl 1441.74213号
[9] Mikelić,A。;惠勒,M.F。;Wick,T.,一种用于传播与周围多孔介质耦合的充液裂缝的相场方法,SIAM多尺度模型。模拟。,13, 1, 367-398 (2015) ·Zbl 1317.74028号
[10] Mikelić,A。;惠勒,M.F。;Wick,T.,多孔弹性介质中流体驱动裂缝的相场模拟,计算。地质科学。,19, 6, 2015 (2015) ·Zbl 1390.86010号
[11] 威克,T。;辛格,G。;Wheeler,M.,《使用相场方法并耦合到油藏模拟器的流体填充裂缝扩展》,SPE J.,21,03,981-999(2016)
[12] Lee,S。;惠勒,M.F。;Wick,T.,使用自适应有限元相场模型在多孔介质中的压力和流体驱动裂缝扩展,计算。方法应用。机械。工程师,305111-132(2016)·Zbl 1425.74419号
[13] Miehe,C。;Mauthe,S。;Teichtmeister,S.,多孔介质中达西-生物型流体传输耦合问题的最小化原则,与裂缝的相场建模相关,J.Mech。物理学。固体,82,186-217(2015)
[14] Miehe,C。;Mauthe,S.,多物理问题中断裂的相场建模。第三部分:饱和多孔介质水弹性和水力压裂中的裂缝驱动力,计算。方法应用。机械。工程,304,619-655(2016)·Zbl 1425.74423号
[15] 埃勒斯,W。;Luo,C.,用于描述动态水力压裂的嵌入多孔介质理论的相场方法,计算。方法应用。机械。工程,315348-368(2017)·兹比尔1439.74107
[16] 海德尔,Y。;Sun,W.,《非饱和多孔介质中毛细诱导断裂的相场框架:干燥诱导与水力开裂》,计算。方法应用。机械。工程(2019)·Zbl 1441.74205号
[17] Aldakheel,F.,多孔弹塑性介质中混凝土破坏的微观模型,Theor。申请。分形。机械。,第102517条pp.(2020)
[18] 海德尔,Y。;Reiche,S。;Siebert,P。;Markert,B.,参考实验数据,使用多孔介质相场方法进行水力压裂建模,《工程分形》。机械。,202, 116-134 (2018)
[19] Lee,S。;Min,B。;Wheeler,M.F.,使用相场裂缝模型与遗传算法耦合的多孔介质水力压裂优化设计,计算。地质科学。,22, 3, 833-849 (2018) ·Zbl 1405.76055号
[20] 王凯。;Sun,W.,流体过滤多孔介质中相互作用脆性断裂和压实带的统一变分特征腐蚀框架,计算。方法应用。机械。工程,318,1-32(2017)·Zbl 1439.74373号
[21] Lee,S。;Mikelić,A。;惠勒,M.F。;Wick,T.,多孔弹性介质中支撑剂填充裂缝的相场模拟,计算。方法应用。机械。工程,312509-541(2016)·Zbl 1439.74359号
[22] Cajuhi,T。;萨纳维亚,L。;De Lorenzis,L.,变饱和多孔介质中裂缝的相场模拟,计算。机械。(2017) ·Zbl 1458.74125号
[23] Lee,S。;惠勒,M.F。;威克,T。;Srinivasan,S.,使用断裂网络概率图初始化多孔介质中的相场断裂扩展,Mech。Res.Commun.公司。,80,16-23(2017),《断裂时固体的多物理》
[24] Chukwudozie,C。;布尔丁,B。;Yoshioka,K.,多孔介质水力压裂的变分相场模型,计算机。方法应用。机械。工程,347957-982(2019)·Zbl 1440.74121号
[25] Z.A.威尔逊。;Landis,C.M.,水力裂缝的相场建模,J.Mech。物理学。固体,96,264-290(2016)·兹比尔1482.74020
[26] Aldakheel,F。;托曼,C。;Lohaus,L。;Wriggers,P.,混凝土水诱导破坏力学,Proc。申请。数学。机械。,19, 1 (2019)
[27] Wriggers,P。;Aldakheel,F。;Lohaus,L。;Heist,M.,Wasserinduzierte Schädigungsmechanismen zyklisch beanspruchter Hochleistungsbetone,Bauingenieur,95,4,126-132(2020)
[28] 惠勒,M。;威克,T。;Lee,S.,IPACS:集成相场高级裂纹扩展模拟器。多孔介质中裂缝扩展的自适应、并行、基于物理的离散相场框架,计算。方法应用。机械。工程,367,第113124条pp.(2020)·Zbl 1442.74216号
[29] Lee,S。;Mikelic,A。;惠勒,M。;Wick,T.,多孔弹性介质中两相流体填充裂缝的相场模拟,多尺度模型。模拟。,16, 4, 1542-1580 (2018) ·Zbl 1401.74084号
[30] Francfort,G。;Marigo,J.-J.,《将脆性断裂重新视为能量最小化问题》,J.Mech。物理学。固体,46,8,1319-1342(1998)·Zbl 0966.74060号
[31] 布尔丁,B。;Francfort,G。;Marigo,J.-J.,重温脆性断裂的数值实验,J.Mech。物理学。固体,48,4797-826(2000)·Zbl 0995.74057号
[32] Miehe,C.等人。;霍法克,M。;Schänzel,L.-M。;Aldakheel,F.,多物理问题中断裂的相场建模。第二部分。热塑性固体中的脆-延性失效模式转变和裂纹扩展,计算。方法应用。机械。工程,294486-522(2015)·Zbl 1423.74837号
[33] Bourdin,B.,准静态脆性断裂变分公式的数值实现,界面自由边界。,9, 411-430 (2007) ·Zbl 1130.74040号
[34] 伯克,S。;奥特纳,C。;Süli,E.,脆性断裂变分模型的自适应有限元近似,SIAM J.Numer。分析。,48, 3, 980-1012 (2010) ·Zbl 1305.74080号
[35] 伯克,S。;奥特纳,C。;Süli,E.,广义Ambrosio-Tortorelli泛函的自适应有限元近似,数学。模型方法应用。科学。,23, 9, 1663-1697 (2013) ·Zbl 1266.74044号
[36] Brun,M.K。;威克,T。;贝尔雷,I。;Nordbotten,J.M。;Radu,F.A.,具有稳定参数的相场脆性断裂扩展的迭代交错格式,计算。方法应用。机械。工程,361112752(2020)·Zbl 1442.74208号
[37] Mang,K。;Wick,T.,(变分相场断裂问题的数值方法。变分相场断裂问题的数字方法,汉诺威莱布尼茨大学讲稿(2019年))
[38] Gerasimov,T。;Lorenzis,L.D.,《脆性断裂相场计算的线搜索辅助整体法》,计算。方法应用。机械。工程,312276-303(2016)·Zbl 1439.74349号
[39] Wick,T.,《全单片相场断裂扩展的面向误差的牛顿/不精确增广拉格朗日方法》,SIAM J.Sci。计算。,39、4、B589-B617(2017)·Zbl 1403.74131号
[40] Wick,T.,求解全整体相场准静态脆性断裂扩展的修正牛顿法,计算。方法应用。机械。工程,325577-611(2017)·兹比尔1439.74375
[41] 阿蒂娜,M。;Fornasier,M。;米歇莱蒂,S。;Perotto,S.,脆性材料裂纹检测的各向异性网格自适应,SIAM J.Sci。计算。,37、4、B633-B659(2015)·Zbl 1325.74134号
[42] Wick,T.,使用基于PU的DWR网格自适应性对相场断裂进行目标功能评估,计算。机械。,57, 6, 1017-1035 (2016) ·Zbl 1382.74130号
[43] Gerasimov,T。;诺伊,N。;奥利克斯。;De Lorenzis,L.,应用于脆性断裂相场建模的非侵入性全局/局部方法,高级模型。模拟。工程科学。(2018)
[44] 吉伦,R。;Plews,J。;Tupek,M。;Dolbow,J.,《裂纹扩展的扩展/广义相场有限元法》,国际。J.数字。方法工程(2020)
[45] 诺伊,N。;Aldakheel,F。;威克,T。;Wriggers,P.,各向异性脆性断裂相场建模的自适应全局-局部方法,计算。方法应用。机械。工程(2019)
[46] 达纳,S。;惠勒,M.F.,非均质多孔弹性介质中流动与变形耦合的两网格固定应力分裂迭代格式的收敛性分析,计算。方法应用。机械。工程,341788-806(2018)·Zbl 1440.74122号
[47] 达纳,S。;Ganis,B。;Wheeler,M.F.,深层地下储层渗流和孔隙力学耦合的多尺度固定应力分裂迭代方案,J.Comput。物理。,352, 1-22 (2018) ·Zbl 1375.76085号
[48] 吉罗,V。;惠勒,M.F。;Almani,T。;Dana,S.,《用固定应力算法求解离散多孔弹性系统的先验误差估计》,《石油天然气科学与技术——IFP新能源评论》,24(2019)
[49] Aldakheel,F。;Mauthe,S。;Miehe,C.,《梯度拉伸弹塑性固体中韧性断裂的相场模拟》,Proc。申请。数学。机械。,14, 411-412 (2014)
[50] Aldakheel,F.,《非局部耗散固体力学:延性断裂的梯度塑性和相场建模》(2016),斯图加特大学应用力学研究所(CE),第一主席,(博士论文)
[51] Dittmann,M。;Aldakheel,F。;舒尔特,J。;Wriggers,P。;Hesch,C.,非线性韧性断裂的变分相场公式,计算。方法应用。机械。工程,342,71-94(2018)·Zbl 1440.74025号
[52] Miehe,C。;Aldakheel,F。;Teichtmeister,S.,有限应变下延性断裂的相场建模:通过微形态正则化对梯度扩展理论进行稳健的基于变量的数值实现,Internat。J.数字。方法工程,111,9,816-863(2017)
[53] Wohlmuth,B.,使用对偶空间作为拉格朗日乘子的迫击炮有限元方法,SIAM J.Numer。分析。,38 (2000) ·Zbl 0974.65105号
[54] Wohlmuth,B.,迫击炮有限元离散的对偶拉格朗日乘子空间的比较,ESAIM Math。模型。数字。分析。,36, 6, 995-1012 (2002) ·兹比尔1024.65111
[55] Wohlmuth,B.,接触问题的变分一致离散格式和数值算法,Acta Numer。,20, 569-734 (2011) ·Zbl 1432.74176号
[56] 塞茨,A。;法拉,P。;Kremheller,J。;沃尔穆特,B.I。;Wall,W.A。;Popp,A.,计算接触力学的等几何双砂浆方法,计算。方法应用。机械。工程,301259-280(2016)·Zbl 1425.74490号
[57] 吉罗,V。;Pencheva,G.V。;惠勒,M.F。;Wildey,T.M.,带dg跳跃和迫击炮的线性弹性的区域分解,计算。方法应用。机械。Engrg.,198,21,1751-1765(2009),《基于仿真的工程科学进展——纪念J.Tinsley Oden》·Zbl 1227.74069号
[58] 吉罗,V。;彭切娃,G。;惠勒,M.F。;Wildey,T.,《带dg跳跃和迫击炮的多孔弹性和弹性的区域分解》,数学。模型方法应用。科学。,21, 1, 169-213 (2011) ·Zbl 1216.35153号
[59] Biot,M.,《多孔固体有限变形理论》,印第安纳大学数学系。J.,21597-620(1972)·Zbl 0229.76065号
[60] Coussy,O.,《多孔连续介质力学》(1995),威利·兹比尔083873001
[61] De Boer,R.,《多孔介质理论:历史发展与现状中的亮点》(2000),施普林格科技与商业媒体·Zbl 0945.74001号
[62] Ehlers,W.,《多相多孔材料基础》,3-86(2002),施普林格-柏林-海德堡:施普林格·Zbl 1062.76050号
[63] Schrefler,B.A。;塞奇,S。;Simoni,L.,《关于内聚断裂等多场问题中的自适应细化技术》,计算。方法应用。机械。工程,195,4,444-461(2006),自适应建模与仿真·Zbl 1193.74158号
[64] Markert,B.,有限变形多孔连续体中三维非线性流体流动的本构方法,Transp。多孔介质,70,3427(2007)
[65] Aldakheel,F。;Hudobivnik,B。;侯赛因,A。;Wriggers,P.,使用有效虚拟元素方案的脆性断裂相场建模,计算。方法应用。机械。工程师,341,443-466(2018)·Zbl 1440.74352号
[66] Aldakheel,F。;Wriggers,P。;Miehe,C.,有限应变下修正的gurson型塑性模型:公式化、数值分析和相场耦合,计算。机械。,62, 815-833 (2018) ·Zbl 1459.74024号
[67] Khodadadian,A。;诺伊,N。;帕维齐,M。;阿巴斯扎德,M。;威克,T。;Heitzinger,C.,变分相场断裂问题的贝叶斯估计方法,计算力学,1-23(2020)
[68] Terzaghi,K.(理论土壤力学(1943),Johnwiley&Sons:Johnwiley and Sons New York),11-15
[69] De Boer,R。;Ehlers,W.,《有效应力概念的发展》,《力学学报》。,83, 1-2, 77-92 (1990) ·Zbl 0724.73195号
[70] Gosselet等人。;Rey,C.,《结构力学中的非重叠区域分解方法》,Arch。计算。方法工程,13,515-572(2006)·Zbl 1171.74041号
[71] Gendre,L。;奥利克斯。;Gosselet,P。;Comte,F.,局部塑性结构问题的非侵入式精确全局/局部技术,计算。机械。,44, 233-245 (2009) ·Zbl 1165.74040号
[72] Farhat,C。;Roux,F.,有限元撕裂和互连方法及其并行求解算法,国际。J.数字。方法工程,32,1205-1227(1991)·Zbl 0758.65075号
[73] Mota,A。;特泽尔,I。;Alleman,C.,固体力学中的schwarz交替法,计算。方法应用。机械。工程,319,19-51(2017)·Zbl 1439.74450号
[74] 夏,L。;Yvonnet,J。;Ghabezloo,S.,高度非均质流体饱和多孔介质中具有界面损伤的水力压裂相场建模,Eng.Fract。机械。,186, 158-180 (2017)
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。